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Die Erfindung betrifft ein Verfahren und ein Werkzeug zum Stanzen, stufenweisen Ziehen und Tiefziehen aus Bandmaterial in einer oder mehreren Reihen. Aus Bandmaterial können Werkstücke in mehreren aufeinanderfolgenden Schritten mittels Folgeschnitten hergestellt werden, wobei das zum Weiterleiten der
Werkstücke dienende und diese verbindende Abfallnetz im Laufe des Stanzprozesses ausgestaltet wird.
Bei der Konstruktion eines Mehrfachziehgerät genannten (französisch auch als "Schnitt" bekannten), stufenweise, in mehreren Schritten formenden Presswerkzeuges können der Abstand der Operationsstellen, der
Platz des Anschlages (Seitenschneider) sowie das das Werkstück umschliessende Abfallnetz, das den Platz der das
Abfallnetz ausschneidenden Werkzeuge und die Breite des Bandes bestimmt, ferner die Grösse des
Bandvorschubes nicht vernachlässigt werden, deshalb gelangt ein bedeutender Prozentsatz des Bandmaterials als
Abfall in die Schmelzanlage (vgl.
Handbuch von Oehler-Kaiser : Schnitt-, Stanz- und Ziehwerkzeuge, Springer
Verlag 1966, Berlin/Heidelberg/New Y ork, SA11 bis 414, Fig. 436, 437,439, 440,441, 442 ; sowie Romanowski :
Handbuch der Stanzereitechnik, Berlin, Verlag Technik 1965, S. 23, Fig. 3 ; S. 139, Fig. 92 ; S. 166, Fig. 114 ; S. 167, Fig. 117 ; S. 374, Fig. 376).
Infolge der hohen Stückzahl der gepressten Gegenstände sowie der Grösse des Abfallprozentsatzes ist die
Menge des Abfalles überraschend gross. Zur Verminderung des Abfalles wurden viele erfolglose Versuche unternommen, deshalb bildet das herkömmliche sogenannte Abfallnetz mit Aussparungen auch in unseren Tagen die Basis beim Projektieren des technologischen Prozesses.
Zweck der Erfindung ist die Verminderung des Abfallanteiles im Laufe der mit Hilfe des
Mehrfachziehgerätes verrichteten Arbeitsprozesses.
Ein allgemein bekanntes Verfahren bei der Projektierung der mit dem Mehrfachziehgerät zu verrichtenden
Arbeitsprozesse besteht darin, dass die Breite des Bandmaterials in Kenntnis der ausgebreiteten Abmessung des
Werkstückes vor dem Ziehen, der Breite des das Werkstück mit dem Tragrahmen verbindenden und die
Schrumpfung zulassenden Netzes sowie der Abmessung des oben erwähnten deformationsfreien Tragrahmens festgesetzt wird. Der Tragrahmen dient, wie bekannt, zum Weiterleiten des sich in mehreren aufeinanderfolgenden Schritten deformierenden Werkstückes und der letzte Arbeitsvorgang des Operationszyklus ist die Entfernung des Tragrahmens von dem nützlichen Produkt, dem Werkstück.
Die Abmessungen des Tragrahmens und des Netzes bestimmen mit der ausgebreiteten Abmessung des Werkstückes zusammen auch den Abstand zwischen den zwei aufeinanderfolgenden Arbeitsstellen des Mehrfachziehgerätes, d. h. die Vorschubgrösse des Bandes.
Das auf die Beseitigung des Tragrahmens gerichtete Bestreben ist also verständlich und sein Erfolg würde eine bedeutende Materialersparnis zur Folge haben.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit für die Beseitigung der Tragrahmen zu schaffen und eine solche Lösung zu finden, die einfach und eben deshalb ökonomischer ist als die klassische, bereits seit einem Jahrhundert übliche Praxis, wonach der sogenannte zur Weiterbeförderung dienende Streifen oder Rahmen in dem das ausgebreitete Werkstück umgebenden Material gesichert und die für den Seitenschneider benötigte Werkstoffzugabe projektiert werden.
Das erfindungsgemässe Verfahren besteht im wesentlichen darin, dass das Ausschneiden der Werkstücke im ausgebreiteten Zustand symmetrisch erfolgt und dass Bandmaterial verwendet wird, dessen Breite der grössten, senkrecht zur Längsrichtung des Bandes gemessenen Breite des Flächenumrisses des Werkstückes vor der Verformung entspricht, wobei die Seitenkanten des Werkstückes einander nach dem Ausschneiden berühren und solche kreisbogenförmige Einschnitte und/oder Ausstanzungen aufweisen, dass zwischen den Werkstückflächen Stege entstehen, die eine für das nachfolgende Ziehen der Werkstücke notwendige Änderung der Bandlänge und Bandbreite zulassen. Ein Werkzeug zum Durchführen dieses Verfahrens weist gemäss der Erfindung das Merkmal auf, dass die auf die Stanz- bzw. Ausschneidebewegung der zum Stanzen bzw.
Ausschneiden des Abfallnetzes dienenden Werkzeuge senkrechte Fläche des Werkzeuges auf eine durch die dem sogenannten ausgebreiteten Zustand der Werkstücke vor der Formung entsprechenden, einander berührenden Flächenumrisse freigelassene Abfallfläche beschränkt ist. Zweckmässig weist das erfindungsgemässe Werkzeug zwei befestigte (ortsfeste) Bandanschläge auf und diese zwei Anschläge sind zwischen den Arbeitsstellen des ersten Ziehvorganges und des in der Fortbewegungsrichtung des Bandes darauffolgenden nächsten Arbeitsvorganges angebracht, und der Abstand zwischen den auf die Fortbewegungsrichtung des Bandes senkrecht angeordneten Anschlägen ist kleiner als das Breitenmass des Bandes, aber grösser als das Breitenmass desselben nach dem ersten Ziehen.
Das Verfahren und die Werkzeuganordnung gemäss der Erfindung erfordert im Gegensatz zur jahrhundertelangen Praxis keinen Tragrahmen bzw. kein Tragband zum Verbinden der Werkstücke während der Formung ; das Material des Abfallsteges ist nämlich auf die von den Werkstücken benötigte und durch die Umrisse der einander berührenden Flächen der Platten freigelassene Fläche beschränkt.
Die grosse Bedeutung des Verfahrens und des Werkzeuges gemäss der Erfindung wird durch den Umstand begründet, dass mit den Werkzeugen in der Regel eine Stückzahl von Hunderttausenden, aber oft von mehreren Millionen hergestellt wird.
Die Erfindung wird in ihren Einzelheiten an Hand der Zeichnungen erläutert, welche die Formung je eines Werkstückes in dem alten (herkömmlichen) und in dem neuen, erfindungsgemässen Werkzeug darstellt. In den
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Zeichnungen zeigen Fig. la die Arbeitsgangphasen des erfindungsgemässen einreihigen Werkzeuges ; Fig. 1b die Arbeitsgangphasen einer Variante des erfindungsgemässen einreihigen Werkzeuges ; Fig. 2a die Arbeitsgangphasen des erfindungsgemässen einreihigen Werkzeuges beim Tiefziehen ; Fig. 2b die Arbeitsgangphasen des erfindungsgemässen doppelreihigen Werkzeuges beim Tiefziehen ; Fig. 3a die Arbeitsgangphasen des herkömmlichen einreihigen Werkzeuges ;
Fig. 3b die Arbeitsgangphasen des herkömmlichen doppelreihigen Werkzeuges und Fig. 3c die Arbeitsgangphasen einer Variante des herkömmlichen einreihigen Werkzeuges.
Auf die durch die einander berührenden Umrisse der zur Herstellung des zu ziehenden Bestandteiles nötigen ausgebreiteten Platten und den Rand der Platte begrenzte Fläche werden solche Abfallstege konstruiert, die von dem Werkstück ausgehend sich dem benachbarten andern Werkstück nicht in gerader, sondern in gebrochener Linie anschliessen (Fig. 1a), wodurch der auf dem Fachgebiet des Pressens allgemein bekannte starre, nicht deformierbare und die zwei Werkstücke zusammenfassende, viel Material benötigende Rahmen weggelassen wird. Mit diesem Schritt wird im Gegensatz zu dem bereits hundertjährigen Vorurteil (der Praxis) auf dem Fachgebiet die relative Menge des Plattenabfalles vermindert. Diese Lösung hat die Möglichkeit geschaffen, die Abfallmenge durch Weglassen des zum Anstossen am Seitenschneider nötigen Blechstreifens weiter zu vermindern.
Das Anstossen des Blechbandes wird in diesem Fall mit Hilfe eines ortsfesten Anschlages durchgeführt, der bei dem herkömmlichen, mit Aussparungen versehenen Abfallnetz nicht anwendbar ist. Der Kern der konstruktiven Lösung des Anschlages besteht darin, dass das Mehrfachziehgerät zwischen den Arbeitsstellen des ersten Ziehvorganges und des darauffolgenden nächsten Arbeitsganges angeordnet ist, aus zwei Teilen besteht und diese auf den zwei Seiten des Blechstreifens, denselben in die Mitte nehmend, in kleinerem Abstand voneinander als die Breite des Blechbandes angebracht den schon ausgeschnittenen flachen Plattenabschnitt infolge des grösseren Breitenmasses nicht durchblasen, wobei nach der ersten Ziehstufe die verengte Abmessung des Bandes zwischen den zwei Anschlägen schon hindurchkommt. Durch diese Lösung wird der Abfall beim Zuschneiden der Platte nicht erhöht.
Erfolgt die Weiterbeförderung des Bandes automatisch, dann sind die Anschläge nicht nötig.
Bei Anwendung des in Fig. 2a dargestellten erfindungsgemässen einreihigen Mehrfachziehgerätes ist das Verhältnis des zu einem Werkstück verbrauchten Materials und des nötigen Materials 78%. Bei dem in Fig. 3a gezeigten herkömmlichen einreihigen Mehrfachziehgerät ist dieses Verhältnis 45%. Die klassische Lösung ist also mit einem 55% eigen, die erfindungsgemässe mit einem 22% eigen Materialverlust verbunden.
Das in Fig. 2b veranschaulichte erfindungsgemässe doppelreihige Mehrfachziehgerät verursacht bloss einen 28%igen Materialverlust, während bei der Anwendung der in Fig. 3b dargestellten herkömmlichen Lösung 47% Verlust auftritt. Ausserdem ist die Ausbildung des Abfallsteges gemäss Fig. 3b nicht geeignet, grossen Werkstückdeformationen ohne Riss zu folgen, so dass dieser Abfallsteg zur Herstellung von Werkstücken von grösserer Ziehtiefe (z. B. 10 bis 15 mm), als sie z. B. mit der Variante gemäss Fig. 2b gesichert werden kann, nicht geeignet ist. Es sei noch erwähnt, dass durch das Einsetzen der Werkstücke der einen Reihe zwischen die Werkstücke der andern Reihe eine günstigere Ausführungsvariante der Werkstückanordnung gemäss Fig. 3b erzielt wird, welche die Wirtschaftlichkeit des Materialverbrauches erhöht.
Die auf den Vergleich der zwei doppelreihigen Anordnungen bezüglich Zahlenangaben sind auf Grund der zuletzt erläuterten, günstigeren Variante der herkömmlichen Anordnung errechnet worden.
Die bereits angeführten Beispiele werden noch durch den Vergleich der herkömmlichen und der erfindungsgemässen Anordnung eines ebenfalls in grosser Menge benötigten Bestandteiles ergänzt. Die herkömmliche Anordnung mit Aussparungen ist in Fig. 3c und die erfindungsgemässe in Fig. lb dargestellt, woraus leicht ersichtlich ist, dass die Materialersparnis auch in diesem Fall sehr bedeutend ist. Nach den Berechnungen erreicht das Mass der Plattenersparnis 39, 89%.
Es sei noch bemerkt, dass das erfindungsgemässe Verfahren und das Werkzeug zur Durchführung desselben nicht auf die vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiele beschränkt ist.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum Stanzen, stufenweisen Ziehen und Tiefziehen aus Bandmaterial in einer oder mehreren
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symmetrisch erfolgt und dass Bandmaterial verwendet wird, dessen Breite der grössten, senkrecht zur Längsrichtung des Bandes gemessenen Breite des Flächenumrisses des Werkstückes vor der Verformung entspricht, wobei die Seitenkanten des Werkstückes einander nach dem Ausschneiden berühren und solche kreisbogenförmige Einschnitte und/oder Ausstanzungen aufweisen, dass zwischen den Werkstückflächen Stege entstehen, die eine für das nachfolgende Ziehen der Werkstücke notwendige Änderung der Bandlänge und Bandbreite zulassen.
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The invention relates to a method and a tool for punching, stepwise drawing and deep drawing from strip material in one or more rows. Workpieces can be produced from strip material in several successive steps by means of subsequent cuts
Serving workpieces and this connecting waste network is designed in the course of the punching process.
In the construction of a multiple drawing device (also known as a "cut" in French), the step-by-step, in several steps forming pressing tool, the distance between the surgical sites, the
Place of the stop (side cutter) as well as the waste net surrounding the workpiece, which the place of the
The tools used to cut the waste net and the width of the tape are determined, as well as the size of the
Tape feed cannot be neglected, therefore a significant percentage of the tape material arrives as
Waste in the melting plant (cf.
Manual from Oehler-Kaiser: cutting, punching and drawing tools, jumpers
Verlag 1966, Berlin / Heidelberg / New York, SA11 to 414, Fig. 436, 437,439, 440,441, 442; and Romanowski:
Handbook of punching technology, Berlin, Verlag Technik 1965, p. 23, Fig. 3; P. 139, Fig. 92; P. 166, Fig. 114; P. 167, Fig. 117; P. 374, Fig. 376).
Due to the high number of pressed objects and the size of the waste percentage, the
Amount of garbage surprisingly large. Many unsuccessful attempts have been made to reduce waste, which is why the conventional so-called waste network with recesses is the basis for planning the technological process even today.
The purpose of the invention is to reduce the amount of waste in the course of the with the help of
Multiple pulling device performed work process.
A well-known method for planning the work to be done with the multiple pulling device
Work process consists in the fact that the width of the strip material is aware of the spread dimension of the
Workpiece before pulling, the width of the connecting the workpiece to the support frame and the
Shrinkage permitting network and the dimensions of the above-mentioned deformation-free support frame is set. As is known, the support frame serves to convey the workpiece, which is deformed in several successive steps, and the last operation of the operating cycle is the removal of the support frame from the useful product, the workpiece.
The dimensions of the support frame and the net, together with the spread out dimensions of the workpiece, also determine the distance between the two successive work stations of the multiple drawing device, i.e. H. the feed rate of the belt.
The endeavor directed to the elimination of the support frame is understandable and its success would result in a significant saving of material.
The invention is based on the object of creating a way of eliminating the support frame and of finding a solution that is simple and therefore more economical than the classic practice that has been common for a century, according to which the so-called strip or frame serving for onward transport secured in the material surrounding the spread workpiece and the material allowance required for the side cutter is configured.
The method according to the invention essentially consists in that the workpieces are cut out symmetrically in the unfolded state and that strip material is used, the width of which corresponds to the largest width of the surface outline of the workpiece before the deformation, measured perpendicular to the longitudinal direction of the strip, with the side edges of the workpiece touch each other after the cutting out and have such circular arc-shaped incisions and / or punchings that webs arise between the workpiece surfaces which allow a change in the belt length and bandwidth necessary for the subsequent drawing of the workpieces. A tool for performing this method according to the invention has the feature that the punching or cutting movement of the punching or cutting out
Cutting out the waste network serving tools vertical surface of the tool is limited to a waste surface left free by the so-called spread state of the workpieces prior to the forming corresponding, touching surface outlines. The tool according to the invention expediently has two attached (stationary) tape stops and these two stops are attached between the work stations of the first drawing process and the next work step following in the direction of movement of the tape, and the distance between the stops arranged perpendicular to the direction of movement of the tape is smaller than the width of the tape, but greater than the width of the same after the first pull.
In contrast to centuries of practice, the method and the tool arrangement according to the invention do not require a support frame or a support belt for connecting the workpieces during the forming; The material of the waste web is namely limited to the area required by the workpieces and left free by the outlines of the contacting surfaces of the plates.
The great importance of the method and the tool according to the invention is justified by the fact that the tools are usually used to produce hundreds of thousands, but often several million.
The invention is explained in detail with reference to the drawings, which show the shaping of a workpiece in the old (conventional) and in the new tool according to the invention. In the
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Drawings show FIG. 1 a the working phases of the single-row tool according to the invention; 1b shows the working phases of a variant of the single-row tool according to the invention; 2a shows the working phases of the single-row tool according to the invention during deep drawing; 2b shows the working phases of the double-row tool according to the invention during deep drawing; 3a shows the working phases of the conventional single-row tool;
3b shows the working phases of the conventional double-row tool and FIG. 3c shows the working phases of a variant of the conventional single-row tool.
On the surface delimited by the contiguous contours of the spreading plates necessary for the production of the component to be drawn and the edge of the plate, such waste webs are constructed which, starting from the workpiece, join the neighboring workpiece not in a straight line but in a broken line (Fig 1a), whereby the rigid, non-deformable frame, which is well known in the pressing art and which combines the two workpieces and which requires a lot of material, is omitted. With this step the relative amount of disc waste is reduced in contrast to the already hundred-year-old prejudice (in practice) in the field. This solution has made it possible to further reduce the amount of waste by omitting the sheet metal strip required to hit the side cutter.
In this case, the sheet metal strip is pushed against with the aid of a stationary stop which cannot be used in the conventional waste network provided with recesses. The core of the structural solution of the stop is that the multiple drawing device is arranged between the work stations of the first drawing process and the subsequent next work step, consists of two parts and these are on the two sides of the sheet metal strip, taking it in the middle, at a smaller distance from each other attached than the width of the sheet metal band do not blow through the already cut flat plate section due to the greater width, the narrowed dimension of the band between the two stops already coming through after the first drawing stage. This solution does not increase the waste when cutting the panel.
If the belt is transported on automatically, the stops are not necessary.
When using the single-row multiple drawing device according to the invention shown in FIG. 2a, the ratio of the material used for a workpiece and the required material is 78%. In the conventional single-row multiple drawing device shown in Fig. 3a, this ratio is 45%. The classic solution is therefore associated with a 55% inherent material loss, the one according to the invention with a 22% inherent material loss.
The double-row multiple drawing device according to the invention illustrated in FIG. 2b causes only a 28% loss of material, while 47% loss occurs when the conventional solution illustrated in FIG. 3b is used. In addition, the design of the waste web according to FIG. 3b is not suitable for following large workpiece deformations without a crack, so that this waste web for the production of workpieces of greater depth (z. B. 10 to 15 mm) than z. B. can be secured with the variant according to FIG. 2b, is not suitable. It should also be mentioned that by inserting the workpieces of one row between the workpieces of the other row, a more favorable variant of the workpiece arrangement according to FIG. 3b is achieved, which increases the economic efficiency of the material consumption.
The numerical data based on the comparison of the two double-row arrangements have been calculated on the basis of the more favorable variant of the conventional arrangement explained last.
The examples already given are supplemented by a comparison of the conventional arrangement and the arrangement according to the invention, of a component which is likewise required in large quantities. The conventional arrangement with cutouts is shown in FIG. 3c and the arrangement according to the invention in FIG. 1b, from which it can easily be seen that the material savings are also very significant in this case. According to the calculations, the amount of panel saving reaches 39.89%.
It should also be noted that the method according to the invention and the tool for carrying out the same are not limited to the exemplary embodiments explained above.
PATENT CLAIMS:
1. Process for punching, stepwise drawing and deep drawing from strip material in one or more
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takes place symmetrically and that tape material is used, the width of which corresponds to the largest, measured perpendicular to the longitudinal direction of the tape width of the surface outline of the workpiece before the deformation, the side edges of the workpiece touching each other after cutting and having such circular arc-shaped incisions and / or punchings that There are webs between the workpiece surfaces that allow the belt length and bandwidth to be changed, which is necessary for the subsequent pulling of the workpieces.
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